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题名对转风扇内部流场分析及气动布局研究
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作者
张耀光
吴广晗
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机构
中国航空发动机集团公司沈阳发动机研究所
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出处
《推进技术》
北大核心
2025年第7期39-48,共10页
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文摘
为了研究对转风扇的流动特点及气动布局对风扇性能影响规律,完成两级对转风扇气动设计。采用三维数值模拟软件对对转风扇进行数值仿真研究,研究结果表明:对转风扇设计点压比3.15,等熵效率0.83和喘振裕度17.1%,其他转速喘振裕度达到20%以上,达到了设计指标要求。由于对转效应,设计转速第二级转子全叶高进口马赫数为超声速。虽然做功能力大幅度提升,但是带来三个不利影响:一是产生严重的激波损失,二是高转速风扇出口背压无法有效传递至第一级转子,三是第二级转子进口马赫数全转速变化剧烈,中低转速叶型与进口马赫数严重不匹配,分别是限制对转风扇效率和高转速喘振裕度进一步提升的主要因素。为保证对转风扇出口气流全工况沿子午向,保留出口静子是必要的。对转风扇需配合使用进口导叶可调或转子安装角可调,否则会导致低转速效率和喘振裕度偏低而无法满足发动机使用需求。转子安装角可调对低转速性能提升更明显,但是需要开展可调机构关键技术研究。
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关键词
对转风扇
气动布局
全叶高超声速
进口导叶可调
转子安装角可调
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Keywords
Counter-rotating fan
Aerodynamic layout
Supersonic in all radial regions
Adjustable inlet guide vanes
Adjustable rotor installation angle
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分类号
V231.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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